抑烟阻燃非固化橡胶沥青防水涂料的制备及性能研究

以聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺分别为酸源、碳源、气源制备抑烟阻燃剂,并用其制备抑烟阻燃非固化橡胶沥青防水涂料,通过测定极限氧指数、初始产烟时间和烟密度等级研究了改性防水涂料的阻燃抑烟性能,并对涂料的自身性能进行了探究。结果表明,抑烟剂添加量为15%时,非固化橡胶沥青防水涂料的抑烟阻燃性能较好,且综合性能符合标准要求。     

无卤阻燃剂对聚乳酸火灾危险性的影响

以聚磷酸铵(APP)和磷酸三苯酯(TPP)两种不同阻燃剂与纯聚乳酸(PLA)进行溶液共混制备阻燃聚乳酸复合材料,并测量其极限氧指数、垂直燃烧级别和产生烟气的烟密度,研究阻燃性能和生烟性能。结果表明:在添加量较少时,APP对PLA的阻燃效果好,随着添加量的增加,TPP对PLA的阻燃效果更好;生烟量随阻燃性的增加而增加。建议复合阻燃材料中加入抑烟剂。     

磷酸三聚氰胺阻燃中密度纤维板燃烧性能

以美国南方松木纤维为原料,添加质量比7%的脲醛树脂及质量比分别为0%、3%、6%的磷酸三聚氰胺,制备阻燃中密度纤维板。采用锥形量热仪,在辐射功率50kW/m2下研究磷酸三聚氰胺对中密度纤维板的阻燃性能的影响。当磷酸三聚氰胺的添加质量比为6%时,中纤板的热释放速率、热释放总量、有效燃烧热、质量损失速率、比消光面积较空白试样分别下降24.1%、19.8%、15.3%、9.1%和上升126.9%,引燃时间从39.1s增至50.1s。磷酸三聚氰胺显著提高了中纤板的阻燃性,但产烟量大幅增加,需配合抑烟剂使用;中纤板表面的预固化层将引起热释放速率曲线的第一个波峰分叉。     

膨胀蛭石在防火涂料中的阻燃和抑烟作用

以硅丙乳液为成膜物质,聚磷酸铵、季戊四醇和三聚氰胺为膨胀阻燃体系,添加不同量的膨胀蛭石作为协效阻燃抑烟剂,制备水性膨胀型防火涂料。采用小室燃烧法、隧道燃烧法、大板燃烧法、烟密度测试法、热重分析和差热分析研究膨胀蛭石对防火涂料的阻燃和抑烟作用。结果表明:膨胀蛭石的加入有效提高了防火涂料的阻燃性能和抑烟性能。添加5%的膨胀蛭石时,试样的质量损失、炭化体积和火焰传播比值分别下降了17.18%、49.33%和32.81%,烟密度等级从16.80%降至6.74%。热重分析和差热分析表明,膨胀蛭石的阻燃和抑烟作用主要为提高防火涂料的最终残炭量和炭层的稳定性,减少气相挥发物的生成和热量的传递。添加5%的膨胀蛭石便可使试样的残炭量增加10.64%,炭层初始分解温度从505.4℃提高到547.3℃。     

ZnMgAl-CO3-LDHs的沥青阻燃抑烟性能与机理分析

采用层状无卤高效抑烟剂ZnMgAl-CO_3-LDHs制备阻燃沥青,通过热重-差热分析仪、锥形量热仪和X射线光电子能谱仪研究了层状双氢氧化物(LDHs)对沥青阻燃抑烟性能的影响,并分析其阻燃机理.结果表明:掺加质量分数为2%的LDHs可使沥青燃烧的最大热释放速率、平均热释放速率和总烟释放量分别下降24.9%,14.3%和27.0%;LDHs在2%掺量下即有较好的阻燃抑烟效果,而在25%掺量下的阻燃抑烟效果提升有限;LDHs的层状结构可以在沥青燃烧初期降低沥青的失重速率,并提升残渣的完整性、致密性和抗氧化性,但LDHs的热解吸热效应并未在沥青燃烧过程中发挥明显作用.     

木质地板阻燃性能的研究

试验对强化地板和实木复合地板进行阻燃处理,采用锥形量热仪对处理前后地板的燃烧性能进行测试,分析地板在阻燃处理前后燃烧性能的变化规律。测试结果表明,阻燃处理后地板有效燃烧热有所下降,但下降幅度不大;热释放速率和质量损失率显著下降;抑烟性能不理想,燃烧时烟释放量增加。     

4A分子筛对软质PVC阻燃抑烟作用

对4A分子筛及其与Al(OH)3或(和)Mg(OH)2组成的复配体系作为软质PVC阻燃抑烟添加剂的性能进行了研究.结果表明:4A分子筛作为单一添加剂时,只有在添加量较大的情况下才对软质PVC有较好的阻燃效果,但抑烟性能不太理想;4A分子筛与Al(OH)3或Mg(OH)2组成的二元复合添加物对软质PVC具有很好的抑烟或阻燃效果,且二元组分之间存在着协效阻燃或抑烟作用;4A分子筛与Al(OH)3及Mg(OH)2组成的三元复合体系对软质PVC同时具有很好的阻燃和抑烟性能,三者的最佳质量比为1∶1∶10,按此最佳配比,当总添加量为35％时,测得相应PVC材料的氧指数为41,烟密度等级(SDR)为57.64,但力学性能下降.     

无卤膨胀阻燃聚丙烯/蒙脱土复合材料

利用极限氧指数仪和垂直燃烧仪,研究了膨胀阻燃剂(IFR)和蒙脱土(MMT)对膨胀阻燃聚丙烯(PP-IFR)和膨胀阻燃聚丙烯/蒙脱土复合材料(PP-IFRMMT)的阻燃性能的影响。极限氧指数和垂直燃烧的结果表明,IFR的添加能明显改善PP-IFR的阻燃性能,蒙脱土的添加会进一步增强PP-IFRMMT的阻燃性能,IFR和MMT存在一定的阻燃协效作用。利用锥形量热研究了所制备的PP-IFR和PP-IFRMMT的燃烧行为。结果表明,IFR的添加降低了膨胀阻燃聚丙烯的热释放速率、总热释放量、生烟速率、总生烟量、一氧化碳和二氧化碳生成量,蒙脱土的添加会进一步降低以上数值,表明IFR在膨胀阻燃PP中存在良好的抑烟减毒作用,而MMT会进一步增强这一作用,IFR和MMT在抑烟减毒方面存在一定协同作用。研究结果表明:IFR的添加能明显降低PP-IFR的火灾危险性,共同添加IFR和MMT的膨胀阻燃聚丙烯/蒙脱土复合材料的火灾危险性最低。     

白炭黑对硅橡胶性能的影响

采用电子万能试验机、极限氧指数、垂直燃烧仪、同步热分析仪和锥形量热仪等,系统研究了白炭黑添加量对硅橡胶/白炭黑复合材料的力学性能、阻燃性能、热稳定性和燃烧性能的影响。结果表明：白炭黑能显著提高复合材料的力学性能,白炭黑添加40 份时,复合材料力学性能达到最佳,其拉伸强度为9.35MPa,断裂伸长率为614.7%;白炭黑能改善复合材料的阻燃性能,白炭黑量达到50 份时,复合材料极限氧指数可达25.0%;白炭黑添加能明显提高复合材料的初始热分解温度和高温成炭率,白炭黑添加量为40 份时初始热分解温度为495.4 ℃,高温残炭率为31.4%;白炭黑的添加能有效降低复合材料的热释放速率、总热释放量、总生烟量和二氧化碳生成量,对硅橡胶有较好的阻燃抑烟作用。     

改性聚氨酯硬泡复合材料的阻燃性能研究

针对建筑保温材料所使用的硬质聚氨酯泡沫易燃的问题,对硬质聚氨酯泡沫进行化学接枝改性,使三聚氰胺基团均匀分散在阻燃材料体系中,通过对材料进行阻燃性能测试、力学性能测试、燃烧性能测试和扫描电镜分析,考察其在氢氧化镁/聚磷酸铵体系中的阻燃性能、压缩性能和抑烟性能。实验结果表明：三聚氰胺结构改性在对材料的压缩性能削弱较小的情况下可以大大提高纯聚氨酯材料的阻燃性能,不添加任何阻燃剂极限氧指数便可达26.4％,在氢氧化镁和聚磷酸铵协同阻燃体系中,极限氧指数可达28.4％,同时达到UL-94的V0等级。改性复合材料热释放速率最小可达到101.9 kW/m2,相较纯聚氨酯材料最大可下降35.3％,燃烧时产生的烟气释放速率相较纯聚氨酯最大可下降56.6％,并且形成致密的炭层,具有十分良好的阻燃效果。     

阻燃沥青混合料阻燃抑烟性能及路用性能研究

设计沥青混合料直接燃烧试验,以试件燃烧时间、表面温度为指标评价阻燃剂对沥青混合料阻燃性能的影响;提出试件燃烧时烟雾面积的计算方法,以烟雾面积大小判别阻燃剂的抑烟效果;设计沥青混合料的路用性能试验,评价阻燃剂对沥青混合料路用性能的影响.结果表明:阻燃剂掺量越大,沥青的氧指数越高,沥青混合料试件的燃烧时间越短,表面温度越低,抑烟性能越好.阻燃效果较好的酸性阻燃剂会显著降低沥青混合料的高温稳定性和水稳定性.阻燃剂在沥青铺面工程中的适用性必须综合考虑其对沥青混合料阻燃性能和路用性能的影响.     

氮-磷协同阻燃聚氨酯保温材料性能研究

为了提高硬质聚氨酯的阻燃性能,采用磷改性聚醚,并添加三聚氰胺(Melamine)和聚磷酸胺(APP),并对试件的燃烧行为和热性能进行了研究。结果表明:在含磷硬质聚氨酯保温隔热材料中等比例添加Melamine和APP,能形成氮-磷协同阻燃体系,材料的阻燃性能得到显著提高,其中氧指数达34.43%,水平燃烧等级达到FH-1,垂直燃烧等达FV-0。     

家具板材的燃烧性能和环保性能分析

基于现阶段校园家具中常用的人造板材,对其分别进行燃烧性能和环保性能测试,采用引燃时间、单位面积热释放速率峰值、放热总量、产烟总量和甲醛释放量这五个关键性能指标,得出板材综合性能评价结果。结果表明：随着辐射照度的升高,板材阻燃性能会降低;采用浸渍纸贴面措施对板材点燃时间有一定提升,但在热释放速率、放热总量和总产烟量指标上均有不同程度上浮;胶合板和浸渍纸饰面胶合板的热释放速率、产烟总量大,阻燃性能较差。     

混晶TiO2制备木结构防火涂料及阻燃机理

以KOH和Na₂SiO₃改性硅灰为基料,通过溶胶-凝胶法制备水性木结构阻燃涂料。制作三聚氰胺饰面中密度纤维板试件,测量试件的氧指数,分析试样及原料的晶相变化及表观形貌,研究板钛矿/锐钛矿混晶TiO₂对其阻燃性能及微观结构的影响。结果表明,适量的TiO₂可提高其阻燃性能,当TiO₂掺量为2%时其阻燃性能最佳,可使纤维板的LOI达到31.4%,炭化体积(小室法）仅为8.2 cm³,较不添加TiO₂的样品减小了56%。混晶TiO₂在燃烧处理过程中结构稳定,有助于硅灰基水性木结构阻燃涂料在燃烧过程中发展成连续、均匀、密实的片层状结构,致使失重温度升高,热流量减小,进而提高阻燃性能。     

改性LDH与IFR对聚苯乙烯的协效阻燃研究

制备由聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）和十二烷基单磷酸钾改性的锌铝双氢氧化物（ZnAl-LDH-PK）组成的复合阻燃剂与膨胀阻燃剂IFR协效阻燃聚苯乙烯（PS）,研究了二者不同配比下对聚苯乙烯的阻燃性能、燃烧性能。结果表明,适当比例的ZnAl-LDH-PK和IFR协同作用于复合材料,可使材料具有更优异的热稳定性和成炭能力;当组分为PS、22%IFR、3%ZnAl-LDH-PK时,氧指数（LOI）达35,总热释放和生烟总量较纯PS分别降低了28%和38%,提高了耐火性能;SEM结果证实ZnAl-LDH-PK与IFR的协效作用使复合材料形成了高度膨胀和连续致密的炭层。     

Flame Retardance and Smoke Suppression of Poly(vinyl chloride) Using Multicomponent Systems

Metal-based organic complexes (MBO) are a class of FRSS additives that comprise a transition metal and an organic ligand that cleaves at an elevated temperature thereby releasing the metal in a reactive state. They help in the formation of char and thus act as an effective smoke suppressant. Use of MBO complexes as flame retardant smoke suppressants, phosphate ester as a flame retardant and active filler as endothermic material is reported here as multicomponent FRSS systems. MBOs used in the present study are the chelates of pentanediono. They were used alone as well as in combination with aluminum trihydrate (ATH) as filler were used to impart flame retardancy and smoke suppression to poly vinylchloride. Their performance was measured in terms of flammability, smoke generation, char formation and evolution of combustion gases. MBOs of molybdenum and chromium were found to be very efficient flame retardant smoke suppressants.     

植酸三聚氰胺盐阻燃环氧树脂研究

利用生物基阻燃剂植酸三聚氰胺盐 (MPA) 阻燃改性环氧树脂并对其性能进行研究。通过红外光谱 (FTIR) 以及X射线光电子能谱 (XPS) 对MPA化学结构进行表征。利用热重分析仪 (TGA)、极限氧指数测试仪 (LOI)、垂直燃烧测试仪 (UL-94) 及锥形量热测试仪 (CC) 研究阻燃环氧树脂的热稳定性及阻燃性能。热重分析结果表明，MPA阻燃剂在800 ℃残炭达到25.6%，引入环氧树脂后可提升材料高温区热稳定性。垂直燃烧测试显示MPA在15%添加量下可赋予环氧树脂UL-94 V-0等级，表明MPA对环氧树脂有较好的阻燃效果。进一步锥形量热结果表明，MPA的加入显著降低了环氧树脂的热释放速率及总热释放，同时表现出优异的抑烟性能。     

聚磷酸铵和三氧化钼对聚氨酯软泡阻燃性能的影响

以聚磷酸铵（APP）和三氧化钼（MoO3）为阻燃剂,采用一步发泡法制备阻燃聚氨酯软质泡沫（FPUF）,通过扫描电镜、氧指数仪、热重分析仪和锥形量热仪等测试手段研究了MoO3和APP对聚氨酯软泡的泡孔结构、热稳定性、阻燃性能以及产烟量的影响规律。研究表明：MoO3和APP均能提高聚氨酯软泡的阻燃性能,与纯聚氨酯软泡相比,当APP和MoO3的添加量均为7.5%时,阻燃聚氨酯软泡的总热释放量和总产烟量分别降低了44.2%、66.3%,表现出很好的阻燃和抑烟性能;探讨了APP和MoO3阻燃聚氨酯软泡的阻燃作用机理,APP在气相和凝聚相发挥阻燃作用,在气相中通过生成含磷官能团捕获气相中的自由基,在凝聚相中发挥催化成炭的作用,MoO3能促进热裂解聚氨酯催化成炭,提高成炭率,使炭层致密,并提高聚氨酯软泡的热稳定性,有效提高聚氨酯软泡的火灾安全性。